JPWO2016104030A6 - MOBILE BODY CONTROL DEVICE, MOBILE BODY CONTROL METHOD, AND MOBILE BODY CONTROL PROGRAM - Google Patents
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Abstract
【課題】移動体(例えば1軸1舵船)の方向を所定の方向に向けたまま移動
体を移動させる移動体制御装置、移動体制御方法、および移動体制御プログ
ラムを提供することにある。
【解決手段】制御手段は、外乱方向推定手段が推定した外乱の方向に移動体
を向かせ、移動体が外乱によって流されないように推進力発生部および移動
体方向調整部を制御し、移動体が定点位置に留まるようにする。変更手段が
逐次定点位置を変更すると、制御手段は、都度、変更された定点位置に移動
体を移動させる。よって、本発明の移動体制御装置は、移動体を外乱の方向
に向かせたまま、逐次移動させることができる。
【選択図】 図1To provide a moving body control device, a moving body control method, and a moving body control program for moving a moving body while keeping the direction of the moving body (for example, one axis and one rudder ship) in a predetermined direction.
The control means directs the moving body in the direction of the disturbance estimated by the disturbance direction estimating means, and controls the propulsive force generating section and the moving body direction adjusting section so that the moving body is not caused to flow by the disturbance. To stay at the fixed point. When the changing means sequentially changes the fixed point position, the control means moves the moving body to the changed fixed point position each time. Therefore, the mobile body control device of the present invention can sequentially move the mobile body in the direction of the disturbance.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、移動体を移動させるための移動体制御装置、移動体制御方法、および移動体制御プログラムに関する。 The present invention relates to a moving body control device, a moving body control method, and a moving body control program for moving a moving body.
従来、漁の効率の向上のために、漁師は、予め目的の魚が多く生息すると考えられる位置(例えば、魚礁または瀬)において漁を行う。漁師は、当該位置に目的の魚が存在するか否かを確認するために、船首方向を風の向きに対向させるように船舶を操る(所謂流し釣りと言う。)。 Conventionally, in order to improve the efficiency of fishing, a fisherman fishes in a position (for example, a fish reef or a set) where a large number of target fish are thought to live in advance. The fisherman manipulates the ship so as to make the bow direction face the wind direction in order to check whether or not the target fish exists at the position (so-called drift fishing).
流し釣りを行うためには、船舶は、風向きに船首を向けるためにスパンカを取り付けたり(特許文献1を参照。)、所望通りの方向に(例えば船体の右左舷方向に)移動するためにサイドスラスタを取り付けたりする(特許文献2を参照。)必要がある。 In order to carry out drift fishing, a ship attaches a spanker to direct the bow in the wind direction (refer to Patent Document 1), or moves to a desired direction (for example, to the starboard side of the hull). It is necessary to attach a thruster (see Patent Document 2).
しかしながら、舵が1つで推進力が1軸のみである1軸1舵船は、船首尾方向に対して直交する方向に移動することができない。 However, a 1-axis 1-rudder ship with one rudder and only one propulsive force cannot move in a direction orthogonal to the bow-tail direction.
上述のようなスパンカやスラスタは、非常に大がかりな物であり、コストも高く、経済性を重視する1軸1舵船(漁船または小型船舶)には適さない。 The spankers and thrusters as described above are very large, expensive, and unsuitable for a single-shaft one-steered boat (fishing boat or small boat) that places importance on economy.
そこで、この発明は、移動体の方向を所定の方向に向けたまま移動体を移動させる移動体制御装置、移動体制御方法、および移動体制御プログラムを提供することにある。 Therefore, the present invention is to provide a moving body control device, a moving body control method, and a moving body control program for moving a moving body while keeping the direction of the moving body in a predetermined direction.
本発明の移動体制御装置は、特定の一方向に移動体を推進させる推進力発生部と、該推進力により移動する方向を調整する移動方向調整部とを前記移動体に備え、前記移動体を移動させる外乱の方向を推定する外乱方向推定手段と、前記移動体の向いている方向を検出する移動体方向検出手段と、前記移動体の位置を検出する位置検出手段と、前記移動体が留まるべき位置である定点位置を設定する位置設定手段と、前記移動体方向検出手段で検出した移動体の向いている方向が前記外乱方向推定手段で推定した外乱の方向に対向し、かつ前記位置設定手段で設定した定点位置に前記移動体が留まるように、前記推進力発生部および前記移動方向調整部を制御する制御手段と、前記定点位置を逐次変更する変更手段と、を備える。 The moving body control device of the present invention comprises a propulsive force generating section for propelling the moving body in a specific direction, and a moving direction adjusting section for adjusting the direction of movement by the propulsive force. A disturbance direction estimating means for estimating a direction of disturbance for moving the moving body, a moving body direction detecting means for detecting a direction in which the moving body is directed, a position detecting means for detecting the position of the moving body, and the moving body A position setting means for setting a fixed point position, which is a position to be stopped, and a direction in which the moving body detected by the moving body direction detecting means faces the direction of the disturbance estimated by the disturbance direction estimating means, and the position Control means for controlling the propulsive force generating section and the moving direction adjusting section so that the moving body stays at the fixed point position set by the setting means; and changing means for sequentially changing the fixed point position.
制御手段は、移動体が外乱によって流されないように推進力発生部および移動体方向調整部を制御し、移動体が定点位置に留まるようにする。 The control unit controls the propulsive force generation unit and the moving body direction adjusting unit so that the moving body is not caused to be swept away by disturbance, so that the moving body stays at the fixed point position.
変更手段が逐次定点位置を変更すると、制御手段は、都度、変更された定点位置に移動体を移動させる。よって、本発明の移動体制御装置は、移動体を外乱の方向に向かせたまま、逐次移動させることができる。 When the changing means sequentially changes the fixed point position, the control means moves the moving body to the changed fixed point position each time. Therefore, the mobile body control device of the present invention can sequentially move the mobile body in the direction of the disturbance.
前記変更手段は、前記位置検出手段が検出した移動体の位置と、前記定点位置との距離が第1の所定の距離未満の場合、前記定点位置を変更してもよい。 The changing means may change the fixed point position when the distance between the position of the moving body detected by the position detecting means and the fixed point position is less than a first predetermined distance.
移動体制御装置は、移動体が定点位置に第1の所定の距離まで近づけば、定点位置を変更するため、連続して移動体を移動させる。 The moving body control device continuously moves the moving body to change the fixed point position when the moving body approaches the fixed point position to the first predetermined distance.
また、移動体制御装置は、前記移動体の移動する速度を検出する速度検出手段を備え、前記変更手段は、前記速度検出手段が検出した速度が所定の速度未満の場合、前記定点位置を変更する態様としてもよい。 The moving body control device includes speed detecting means for detecting a moving speed of the moving body, and the changing means changes the fixed point position when the speed detected by the speed detecting means is less than a predetermined speed. It is good also as an aspect to do.
移動体制御装置が移動体を定点位置に留める制御を行うため、移動体の速度は、移動体が定点位置に近づけば近づくほど落ちる。よって、移動体制御装置は、移動体の速度が所定の速度未満となったとき、移動体が定点位置に近づいたと判断して、定点位置を変更する。すると、移動体は、定点位置の変更に伴って連続して移動する。 Since the moving body control device performs control to keep the moving body at the fixed point position, the speed of the moving body decreases as the moving body approaches the fixed point position. Therefore, the mobile body control device determines that the mobile body has approached the fixed point position when the speed of the mobile body becomes less than the predetermined speed, and changes the fixed point position. Then, the moving body continuously moves as the fixed point position is changed.
さらに、前記変更手段は、所定時間毎に前記定点位置を変更することも可能である。 Furthermore, the changing means can change the fixed point position every predetermined time.
また、前記変更手段は、前記移動体が移動すべき目標経路を受け付け、前記目標経路上に前記定点位置を変更してもよい。 The changing unit may receive a target route on which the moving body should move and change the fixed point position on the target route.
移動体制御装置は、受け付けた目標経路に沿って定点位置を変更するため、移動体を目標経路に沿って移動させることができる。 Since the moving body control device changes the fixed point position along the received target route, the moving body can be moved along the target route.
また、前記外乱は、前記移動体を移動させる風及び潮流であり、前記制御手段は、前記移動体方向検出手段で検出した移動体の向いている方向が風の方向に対向するように前記推進力発生部および前記移動方向調整部を制御してもよい。 Further, the disturbance is a wind and a tidal current that moves the moving body, and the control unit performs the propulsion so that the direction of the moving body detected by the moving body direction detecting unit faces the wind direction. You may control a force generation part and the said movement direction adjustment part.
例えば、移動体制御装置は、移動体がスパンカを備えなくても、移動体を風の向きに対向させることができる。 For example, the moving body control device can make the moving body face the wind direction even if the moving body does not include a spanker.
前記制御手段は、前記移動体方向検出手段で検出した移動体の向いている方向が潮流の方向に対向するように前記推進力発生部および前記移動方向調整部を制御してもよい。 The control means may control the propulsive force generation section and the movement direction adjustment section so that the direction in which the moving body is detected detected by the moving body direction detection section faces the tidal current direction.
前記制御手段は、前記移動体の移動の目標となる目標物を受け付け、前記目標物の向きに応じて前記移動体方向検出手段で検出した移動体の向いている方向を制御する。 The control means receives a target as a target of movement of the moving body, and controls the direction of the moving body detected by the moving body direction detecting means according to the direction of the target.
制御手段は、目標物(例えば岸壁や桟橋)の向きに応じて移動体の向いている方向を制御する。 The control means controls the direction in which the moving body is directed according to the direction of the target (for example, a quay or a pier).
前記制御手段は、前記移動体の向いている方向が前記目標物の存在する方向となるように制御することが可能である。 The control means can control the moving body so that the direction in which the moving body is facing is the direction in which the target is present.
さらに、前記変更手段は、前記目標物の存在する方向と直交する方向に位置し、かつ前記目標物との距離が第2の所定の距離に位置する位置に前記定点位置を変更してもよい。 Further, the changing means may change the fixed point position to a position that is located in a direction orthogonal to the direction in which the target is present and that is at a second predetermined distance from the target. .
例えば、定点位置は、岸壁の向きに平行であって、かつ岸壁から例えば10m離れた位置に変更される。よって、移動体制御装置は、移動体を岸壁の向きに直交するようにむかせたまま、移動体を岸壁の向きに平行に移動させることができる。 For example, the fixed point position is changed to a position that is parallel to the direction of the quay and is, for example, 10 m away from the quay. Therefore, the mobile body control device can move the mobile body in parallel to the quay direction while keeping the mobile body perpendicular to the quay direction.
また、前記制御手段は、前記移動体の向いている方向が前記目標物の存在する方向と直交するように制御することも可能である。 The control means can also control the direction in which the moving body is directed so as to be orthogonal to the direction in which the target is present.
前記変更手段は、前記目標物の存在する方向に位置し、かつ前記目標物との距離が第3の所定の距離に位置する位置に前記定点位置を変更してもよい。 The changing unit may change the fixed point position to a position located in a direction in which the target is present and a distance from the target is a third predetermined distance.
例えば、定点位置は、桟橋の存在する方向であって、かつ桟橋から例えば2m離れた位置に変更される。よって、移動体制御装置は、移動体を桟橋の存在する方向に向けたまま、桟橋に近い定点位置に移動させることができる。 For example, the fixed point position is changed to a position where the pier exists and is 2 m away from the pier, for example. Therefore, the moving body control device can move the moving body to a fixed point position close to the pier while facing the direction in which the pier exists.
また、前記制御手段は、前記移動体方向検出手段が検出した前記移動体の向いている方向と前記外乱方向推定手段が推定した外乱の方向との偏角が所定の角度以上となった場合、前記移動体の向いている方向を前記外乱の方向に対向させる制御のみを行ってもよい。 In addition, when the deviation angle between the direction of the moving body detected by the moving body direction detecting unit and the direction of disturbance estimated by the disturbance direction estimating unit is equal to or greater than a predetermined angle, the control unit You may perform only the control which makes the direction which the said mobile body faces oppose to the said disturbance direction.
例えば、一般的な1軸1舵船は、外乱の変化等により移動体の向く方向が外乱の方向から大きくずれると、定点位置に向かうために、大きく舵を切り無駄な経路を移動しなければならない。そこで、制御手段は、定点位置に留まる(向かう)制御を停止し、移動体の向いている方向を外乱の方向に対向させる制御のみを行う。その結果、移動体制御装置は、移動体が無駄な経路を移動することを防ぐ。 For example, in a general 1-axis 1-steer boat, if the direction of the moving body deviates greatly from the direction of the disturbance due to a change in the disturbance, etc. Don't be. Therefore, the control means stops the control that stays (goes to) at the fixed point position, and performs only the control that makes the direction in which the moving body faces the direction of the disturbance. As a result, the moving body control device prevents the moving body from moving along a useless route.
本発明は、装置に限らず、移動体を制御する移動体制御方法または移動体制御装置に実行される移動体制御プログラムであっても構わない。 The present invention is not limited to the device, and may be a moving body control method for controlling a moving body or a moving body control program executed by a moving body control device.
この発明によれば、右左舷方向への移動が可能な追加装備を行わなくても、移動体を所定の方向に向けたまま、逐次変更される定点位置に沿って移動させることができる。 According to the present invention, the moving body can be moved along the fixed point position that is sequentially changed without the additional equipment capable of moving in the starboard / portal direction, with the moving body facing the predetermined direction.
本発明の実施形態に係る船体制御装置を備える船舶、および船体制御方法について、図を参照して説明する。図1は本発明の実施形態に係る船舶10の主要構成を示すブロック図である。 A ship provided with a hull control device according to an embodiment of the present invention and a hull control method will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the main configuration of a
船舶10は、船体制御装置20、動力源30、プロペラ31、および舵40を備える。船体制御装置20は、アンテナ21、測位部22、センサ23、船体制御部24、操作部25、動力制御部26、および舵制御部27を備える。 The
船体制御部24は、外乱方位推定部240および定点設定部241を備える。 The
測位部22が、本発明の「位置検出手段」に相当する。船体制御部24が、本発明の「位置設定手段」、「制御手段」、「変更手段」に相当する。動力源30およびプロペラ31の組が「推進力発生部」に相当する。また、舵40が「移動方向調整部」に相当する。 The
船舶10は、舵が1つ(舵40)であり、前進又は後進のみ可能な1軸1舵船である。 The
アンテナ21は、GPS(;Global Positioning System)測位信号を受信し、測位部22へ出力する。測位部22は、GPS測位信号を用いて測位演算を実行し、船舶10の位置を算出する。この測位演算は、予め設定した測位タイミング毎に実行される。測位部22は、算出した船舶10の位置を、船体制御部24へ出力する。 The
センサ23は、例えば、(本発明の移動体方向検出手段に相当する)船首方位を検出するヘディングセンサ、船速を検出する速度センサ、風向センサ、風速センサ、潮流計等のうち、必要なものから構成される。センサ23は、検出した船首方位、速度、風向、風速、および潮流を、必要に応じて船体制御部24へ出力する。なお、センサ23は、必要に応じて取り付ければよく、本発明の必須の構成ではない。例えば、船体制御部24は、センサ23にヘディングセンサ又は速度センサが備えられない場合、現在位置の変化から船首の方位又は船舶10の速度を推定することができる。 The
操作部25は、所謂ユーザインターフェース機器であり、ユーザによる操作入力を受け付け、船体制御部24へ出力する。 The
定点設定部241は、操作部25を介してユーザから入力された定点を設定する。 The fixed
外乱方位推定部240は、船舶10を移動させる外乱の方位を推定する。外乱は、主に潮流および風からなる。 The disturbance azimuth estimating unit 240 estimates the azimuth of the disturbance that moves the
船体制御部24は、船舶10を定点位置に留めるように制御する制御情報を設定する。制御情報は、例えば、動力量の情報と推進方向の情報とからなる。動力量の情報は、動力制御部26に出力される。推進方向の情報は、舵制御部27に出力される。 The
動力制御部26は、動力量の情報に基づいて、動力源30を駆動制御する。 The
動力源30は、ディーゼルエンジンまたはモータからなる。動力源30は、動力制御部26の制御に基づいて発生させた動力をプロペラ31に与える。なお、動力源30は、ディーゼルエンジンおよびモータの両方を備えるハイブリッド機構であっても構わない。 The
舵制御部27は、船舶10の船首尾方位に対する舵40の舵角を調整する。舵制御部27は、船体制御部24から出力された推進方向の情報に基づいて、舵40の舵角を調整する。 The
船舶10は、プロペラ31による推進力と、舵40の舵角を制御することにより、定点の位置に向かって移動する。 The
次に、本実施形態の定点の位置へ移動する船体制御について図2乃至図4を用いて説明する。船舶10は、船舶10を移動させる外乱の方位である外乱方位を推定し、推定した外乱方位に基づいて、動力量および推進方向を制御し、定点の位置に向かうものである。 Next, hull control for moving to a fixed point position according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. The
まず、外乱方位の推定について説明する。図2は、外乱方位を推定する例を示す図である。 First, estimation of the disturbance direction will be described. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of estimating the disturbance direction.
定点設定部241は、操作部25を介してユーザから指定された定点の位置を、定点位置Ppとして決定し、設定する。 The fixed
そして、外乱方位推定部240は、外乱方位を推定する。初期値としての外乱方位は、どの方位であってもよく、例えば真南方位であってもよい。船体制御部24は、推定した外乱方位に船首方位が対向するように推進方向を制御する。 Then, the disturbance direction estimating unit 240 estimates the disturbance direction. The disturbance direction as the initial value may be any direction, for example, a true south direction. The
次に、外乱方位推定部240は、図2に示すように、定点位置Ppを通りかつ推定した外乱方位に平行な外乱対向ラインと、現在位置Psとの距離XTE(;Cross Track Error)を求める。 Next, as shown in FIG. 2, the disturbance azimuth estimation unit 240 obtains a distance XTE (; Cross Track Error) between the current position Ps and a disturbance opposing line that passes through the fixed point position Pp and is parallel to the estimated disturbance azimuth. .
距離XTEは、推定した外乱方位と船首方位とが一致し、かつ船舶10が定点位置Ppに向かうと、0になる。 The distance XTE becomes 0 when the estimated disturbance azimuth coincides with the bow azimuth and the
そして、外乱方位推定部240は、所定時間毎に距離XTEを求め、以下の数式1に示すように、推定した外乱方位と、距離XTEに基づく補正値と、を差分することにより、新たな外乱方位を算出する。 Then, the disturbance azimuth estimation unit 240 obtains the distance XTE every predetermined time, and, as shown in the following
すなわち、外乱方位推定部240は、距離XTEの比例成分(数式1の比例補正ゲインの項)および距離XTEの積分成分(数式1のΣの項)に基づいて、距離XTEが0になるように、推定外乱方位を更新する。 That is, the disturbance azimuth estimation unit 240 sets the distance XTE to 0 based on the proportional component of the distance XTE (the term of the proportional correction gain in Formula 1) and the integral component of the distance XTE (the term of Σ in Formula 1). Update the estimated disturbance direction.
外乱方位推定部240は、距離XTEの積分成分(数式1のΣの項)に距離XTEの微分項(数式1の第2積分補正ゲインの項)を含めることにより、収束(距離XTEが0となる)を早め、かつ収束まで滑らかに推定外乱方位を実際の外乱方位に近づけることができる。 The disturbance azimuth estimating unit 240 includes convergence (distance XTE is 0) by including a differential term of the distance XTE (term of the second integral correction gain of Equation 1) in the integral component of the distance XTE (term of Σ in Equation 1). The estimated disturbance azimuth can be brought close to the actual disturbance azimuth smoothly until convergence.
ただし、数式1によって外乱方位を推定することは必須ではなく、他の方法で外乱方位を求めてもよい。 However, it is not essential to estimate the disturbance azimuth according to
次に、外乱方位が推定された後の動力量および推進方向の制御について、図3および図4を用いて説明する。 Next, the control of the power amount and the propulsion direction after the disturbance direction is estimated will be described with reference to FIGS.
図3は、船舶10が外乱を受ける状況において動力量を制御し、定点位置Ppに留まる例を示す図である。図3において、外乱ベクトルDdrは、外乱の方位および大きさからなる速度ベクトルである。ZoneUは、定点位置Ppを通り、かつ外乱方位に直交する外乱直交ラインから外乱の上流側のエリアである。ZoneDは、外乱直交ラインから外乱の下流側のエリアである。船舶10'は、ZoneUに位置するときの船舶10を示すものである。船舶10''は、ZoneDに位置するときの船舶10を示すものである。 FIG. 3 is a diagram illustrating an example in which the amount of power is controlled in a situation where the
外乱方位推定部240が外乱ベクトルDdrの方位を推定すると、船体制御部24は、外乱ベクトルDdrの方位、船首方位、および定点位置に基づいて、前進または後進させる動力量の制御を行う。 When the disturbance direction estimating unit 240 estimates the direction of the disturbance vector Ddr, the
本実施形態の説明において、船体中央を基準として船首方位と、外乱ベクトルDdrの方位とのなす角が、−90度以上+90度未満の範囲の角度となるとき、船首方位が外乱ベクトルDdrの方位に対向すると称す。船首方位と、外乱ベクトルDdrの方位とのなす角が、−90度以上+90度未満の範囲外の角度となるとき、船首方位が外乱ベクトルDdrの方位に非対向と称す。ただし、図3において、外乱ベクトルDdrの方位を基準として、船首方位が時計回りである場合、船首方位と外乱ベクトルDdrの方位とのなす角をプラス(+)の角度とし、外乱ベクトルDdrの方位を基準として、船首方位が反時計回りである場合、船首方位と外乱ベクトルDdrの方位とのなす角をマイナス(−)の角度とする。 In the description of the present embodiment, when the angle between the heading with respect to the center of the hull and the direction of the disturbance vector Ddr is an angle in the range of −90 degrees or more and less than +90 degrees, the heading is the direction of the disturbance vector Ddr. It is referred to as facing. When the angle between the heading and the direction of the disturbance vector Ddr is an angle outside the range of −90 degrees or more and less than +90 degrees, the heading is referred to as non-opposing to the direction of the disturbance vector Ddr. However, in FIG. 3, when the heading is clockwise with respect to the direction of the disturbance vector Ddr, the angle between the heading and the direction of the disturbance vector Ddr is a plus (+) angle, and the direction of the disturbance vector Ddr , The angle between the heading and the direction of the disturbance vector Ddr is defined as a minus (−) angle.
船体制御部24は、図3に示すように、船舶10'の船首方位が外乱ベクトルDdrの方位に対向し、かつZoneUに存在する場合、後進するように動力量の制御情報を出力する。船体制御部24は、図3に示すように、船舶10''の船首方位が外乱ベクトルDdrの方位に対向し、かつZoneDに存在する場合、前進するように動力量の制御情報を出力する。 As shown in FIG. 3, the
また、船体制御部24は、船舶10'の船首方位が外乱ベクトルDdrの方位に非対向し、かつZoneUに存在する場合、前進するように動力量の制御情報を出力する。船体制御部24は、船舶10''の船首方位が外乱ベクトルDdrの方位に非対向となり、かつZoneDに存在する場合、後進するように動力量の制御情報を出力する。 Further, the
すると、船舶10は、外乱直交ラインを境に、ZoneUとZoneDを往来する。 Then, the
次に、定点位置に向かうための制御について図4を用いて説明する。図4は、外乱ベクトルDdrの方位を推定した後に定点の位置に向かうための動力量および推進方向を制御する例を示す図である。 Next, control for moving to a fixed point position will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of controlling the amount of power and the propulsion direction for moving to a fixed point after estimating the direction of the disturbance vector Ddr.
図4において、速度ベクトルMov1は、方位Ψpと速度Vpとからなり、現在位置Psから定点位置Ppに向かうための速度ベクトルである。速度ベクトルMov2は、方位Ψdと速度Vdからなり、定点位置Ppを基準として、該定点位置Ppに留まるための速度ベクトルである。 In FIG. 4, a velocity vector Mov1 is composed of an azimuth ψp and a velocity Vp, and is a velocity vector for moving from the current position Ps to the fixed point position Pp. The velocity vector Mov2 is composed of an azimuth ψd and a velocity Vd, and is a velocity vector for staying at the fixed point position Pp with reference to the fixed point position Pp.
船体制御部24は、定点位置Ppまでの距離に基づいて、目標とすべき目標方位および目標とすべき目標速度を変更する。 The
まず、船体制御部24は、測位部22で求めた現在位置Psを位置Pstartとし、位置Pstartを基準とし、定点位置Ppに向かう方位を方位Ψpとして設定する。船体制御部24は、船舶10の設定可能な最大の速度を速度Vpとして設定する。 First, the
そして、船体制御部24は、推定した外乱ベクトルDdrの方位と対向する方位を方位Ψdとして設定し、速度0を速度Vdとして設定する。 Then, the
次に、船体制御部24は、以下の式に示すように、方位Ψpと、方位Ψdとを重み付け加算して、目標方位Ψxを求める。船体制御部24は、以下の式に示すように、速度Vpと、速度Vdとを重み付け加算して、目標速度Vxを求める。 Next, as shown in the following formula, the
Ψx = αΨp + (1−α)Ψd
Vx = αVp + (1−α)Vd
ただし、係数αは、0より大きく1以下の値であり、以下の式に示すように、現在位置Psから定点位置Ppまでの距離DISに基づいて求められる。Ψx = αΨp + (1-α) Ψd
Vx = αVp + (1-α) Vd
However, the coefficient α is a value greater than 0 and less than or equal to 1, and is obtained based on the distance DIS from the current position Ps to the fixed point position Pp, as shown in the following equation.
α = 1 − exp−(DIS/DISi)
ただし、距離DISiは、位置Pstartから定点位置Ppまでの距離である。すなわち、船体制御部24は、距離DISが長ければ長いほど係数αを大きくし、距離DISが短ければ短いほど係数αを小さくする。α = 1- exp- (DIS / DISi)
The distance DISi is a distance from the position Pstart to the fixed point position Pp. That is, the
すなわち、船体制御部24は、船舶10が定点位置Ppに近ければ、定点位置Ppに留まるように、目標方位Ψxおよび目標速度Vxを算出する。また、船体制御部24は、船舶10が定点位置Ppに遠ければ、定点位置Ppに向かうように、目標方位Ψxおよび目標速度Vxを算出する。 That is, the
次に、船体制御部24は、目標方位Ψxおよび目標速度Vxで船舶10が航行するように、動力量の制御情報と推進方向の制御情報を生成する。具体的には、船体制御部24は、目標方位Ψxと船首方位Ψsとの偏角Ψdiffに所定の係数k1を乗算した値を舵40のとるべき舵角とした推進方向の制御情報を生成する。なお、船首方位Ψsは、センサ23に備えられるヘディングセンサで取得される。 Next, the
船体制御部24は、目標速度Vxから船舶10の速度を減算した速度差Vdiffを動力量の制御情報として、動力制御部26に出力する。動力制御部26は、速度差Vdiffに所定の係数k2を乗算した値を動力源30に与えるべき動力量として動力源30を制御する。ただし、動力制御部26は、速度差Vdiffがマイナスの値(目標速度Vxが船舶10の速度より小さい)となる場合、動力量を0とする。なお、船舶10の速度は、センサ23に備えられる速度センサによって求められる。 The
上述の通り、船体制御部24は、船舶10が外乱直交ラインに向かうように、動力量の制御情報を出力する。このとき、船舶10が外乱直交ラインから遠ければ遠いほど、目標速度Vxは高くなるため、船舶10は、外乱直交ラインを大きく通過(オーバーシュート)してしまう可能性がある。 As described above, the
そこで、動力制御部26は、動力量(例えば噴射燃料量)の上限値を設定する。動力制御部26は、速度差Vdiffに基づいて求めた動力量Fが上限値Fmaxを超える場合、動力量Fを上限値Fmaxに抑える。そして、動力制御部26は、動力量Fの上限値Fmaxの調節を行い、外乱直交ライン付近に船舶10を留める。 Therefore, the
動力量Fの上限値Fmaxの調節について、図3を用いて説明する。距離Ld'は、ZoneUに存在する船舶10'が外乱直交ラインから最も離れたときの船舶10'の位置から外乱直交ラインまでの距離である。距離Ld''は、ZoneDに存在する船舶10''が外乱直交ラインから最も離れたときの船舶10''の位置から外乱直交ラインまでの距離である。 Adjustment of the upper limit Fmax of the power amount F will be described with reference to FIG. The distance Ld ′ is a distance from the position of the
動力制御部26は、距離Ld'又は距離Ld''に基づいて動力量Fの上限値Fmaxを調節する。例えば、動力制御部26は、距離Ld'が、所定の距離Ldthより長い場合、動力量Fの上限値Fmaxを調整量ΔFだけ小さくする。次に、動力制御部26は、距離Ld''が所定の距離Ldthより長い場合、上限値Fmaxをさらに調整量ΔFだけ小さくする。 The
また、動力制御部26は、距離Ld'所定の距離Ldthより短い場合、動力量の上限値Fmaxを調整量ΔFだけ大きくする。次に、動力制御部26は、距離Ld''が所定の距離Ldthより短い場合、上限値Fmaxをさらに調整量ΔFだけ大きくする。 Further, when the distance Ld ′ is shorter than the predetermined distance Ldth, the
以上のように、船舶10は、速度を抑えることにより、大きなオーバーシュートを防ぎ、オーバーシュートが小さくなると、速度を上げる。船舶10は、速度の上昇と低下を繰り返し、オーバーシュートする距離を制御する。 As described above, the
以上のように、船舶10は、外乱方位を推定し、推定した外乱方位に基づいて、定点位置において船首方位が外乱方位に対向するように、定点位置に向かう自動航行を行う。 As described above, the
次に、本実施形態に係る定点の位置の変更に伴う船舶10の自動航行ついて、図5を用いて説明する。 Next, the automatic navigation of the
船舶10は、図5(A)に示すように、定点位置Ppが設定されると、外乱を受けつつも、白抜き太矢印801に示すように定点位置Ppに向かう。 As shown in FIG. 5A, when the fixed point position Pp is set, the
船体制御部24は、自動航行中、定期的に船舶10の現在位置Psから定点位置Ppまでの距離を算出する。定点位置Ppは、図5(B)に示すように、当該距離が所定の距離R(例えば10m)以下になると、図5(C)に示すように、定点位置Pp'に変更される。定点位置Pp'は、手動設定されてもよいし、定点設定部241が自動で設定してもよい。 The
なお、船体制御部24は、定点位置Pp'における船首の方位を方位Ψdとして設定するが、定点位置の更新の際、目標方位Ψxを変更してもよい。 The
そして、船体制御部24は、図5(D)に示すように、新たな定点位置Pp'に向かう。 Then, as shown in FIG. 5D, the
また、船舶10は、新たに定点位置を設定するトリガとして、現在位置Psから定点位置Ppまでの距離を用いず、船舶10の速度を用いることもできる。上述の通り、船舶10は、定点位置Ppに留まるような制御を行う。よって、船舶10の速度は、定点位置Ppに近づくほど、低くなる。そこで、船体制御部24は、船舶10の速度が所定の閾値より低くなることをトリガとして、新たな定点位置Pp'を設定する。この場合、船体制御部24は、定期的にセンサ23に備えられる速度センサによって速度を求める。そして、船体制御部24は、所定の時間、継続して所定の閾値以下の速度となった場合、定点位置Ppに近づいたため速度が下がったと判断し、新たな定点位置Pp'を設定する。 The
次に、図6は、定点の位置を逐次変更した場合の航路を示す図である。 Next, FIG. 6 is a diagram showing a route when the position of the fixed point is sequentially changed.
定点位置Pp(n)は、順番nで設定された定点位置である。航路901は、船舶10の軌跡航路である。 The fixed point position Pp (n) is a fixed point position set in order n. The
船舶10は、図6に示すように、出発点Sに位置するとき、定点位置Pp(1)を設定する。そして、船舶10は、定点位置Pp(1)に近づくと、定点位置Pp(2)を設定する。定点位置Pp(3)および定点位置Pp(4)も、定点位置Pp(1)および定点位置Pp(2)と同様に、直前の定点位置Ppに近づくと設定される。 As shown in FIG. 6, the
以上のように、船舶10は、設定した定点位置Ppに近づくたびに、新たな定点位置Pp'を設定し、新たな定点位置に向かう。よって、船舶10は、船首方位Ψsを方位Ψd(外乱方位に対向)に維持したまま、定点位置Ppの変更に従って自動航行することができる。 As described above, every time the
以上の例は、定点位置Ppまでの距離Rまたは速度をトリガとして新たな定点位置Pp'を設定していたが、所定時間毎に定点位置Ppを変更してもよいし、船舶10は、以下のような定点位置Ppの設定もできる。 In the above example, a new fixed point position Pp ′ is set by using the distance R or speed to the fixed point position Pp as a trigger, but the fixed point position Pp may be changed every predetermined time. The fixed point position Pp as shown in FIG.
定点設定部241は、図7(A)に示すように、ユーザが自動航行で最終的に到達したい地点として最終到達地点Pdを設定する。次に、定点設定部241は、図7(A)に示すように、最終到達地点Pdを設定した時の船舶10の現在位置Psから最終到達地点Pdまでの目標直線700を設定する。そして、定点設定部241は、図7(B)に示すように、設定した目標直線700上であって、現在位置Psから所定の距離Lにある点を定点位置Ppとする。 As shown in FIG. 7A, the fixed
定点設定部241は、図7(C)に示すように、定点位置Ppから所定の距離R(ただし、距離R<距離L)まで近づくと、目標直線700上に現在位置Psから距離Lに存在する点に新たな定点位置Pp'を設定する。 As shown in FIG. 7C, the fixed
以上のように、船舶10は、定点位置Ppを自動設定することにより、最終到達地点Pdまで略1直線状に移動することができる。 As described above, the
なお、新たな定点位置Pp'は、現在位置Psを基準とせず、定点位置Ppを基準として距離L離れた点に設定されてもよい。 The new fixed point position Pp ′ may be set to a point separated by the distance L with reference to the fixed point position Pp without using the current position Ps as a reference.
また、定点設定部241は、最終到達地点Pdではなく、ユーザに航路を入力させてもよい。図8は、ユーザが航路を入力した場合の定点の設定を示す図である。 Further, the fixed
まず、ユーザは、操作部25を介して(例えばタッチパネルを通じて)、図8(A)に示すように、船体制御部24に航路600を入力する。そして、定点設定部241は、図8(A)に示すように、ユーザが入力した航路600上で、現在位置Psから所定の距離L離れた地点に定点位置Ppを設定する。 First, the user inputs a
そして、船舶10は、図8(B)に示すように、ユーザが入力した航路600上に定点位置Ppを逐次設定することにより、航路600の通り自動航行する。 Then, as shown in FIG. 8B, the
また、定点設定部241は、自動航行した航路を複数記憶し、記憶した複数の航路を操作部25(例えばタッチパネル付きディスプレイ)に表示し、自動航行すべき航路をユーザに選択させてもよい。 The fixed
次に、図9は、船舶10の自動航行中の移動制御のフローチャートである。制御の前提として、定点位置Ppは、すでにユーザにより、または船体制御部24により、設定されているものとする。目標方位Ψxおよび目標速度Vxも、定点位置Ppの設定により、現在位置Psに応じて求められているものとする。 Next, FIG. 9 is a flowchart of movement control during automatic navigation of the
まず、船体制御部24は、自動航行中、センサ23に備えられたヘディングセンサで船体中央から船首に向けられた方位である船首方位Ψsを取得する(S101)。 First, the
そして、船体制御部24は、船首方位Ψsと目標方位Ψxとの偏角Ψdiffを算出する。そして、船体制御部24は、当該偏角Ψdiffが所定の角度Ψthより小さいか否かを判断する(S102)。船体制御部24は、当該偏角Ψdiffが角度Ψthより小さい場合(S102:Yes)、ステップS103に進む。 Then, the
船体制御部24は、船体制御部24は、当該偏角Ψdiffが角度Ψthより小さい場合(S102:Yes)、船舶10の現在位置Psを取得する(S103)。 When the deviation angle Ψdiff is smaller than the angle Ψth (S102: Yes), the
船体制御部24は、現在位置Psから定点位置Ppまでの距離を算出する。そして、船体制御部24は、当該距離が所定の距離Sより小さいか否かを判断する(S104)。船体制御部24は、当該距離が距離Sより小さい場合(S104:Yes)、ステップS105に進む。 The
定点設定部241は、当該距離が距離Sより小さい場合(S104:Yes)、新たな定点位置Pp'を設定し(S105)、当該定点位置Pp'に移動するように、制御情報を生成する(S106)。 When the distance is smaller than the distance S (S104: Yes), the fixed
船体制御部24は、現在位置Psから定点位置Ppまでの距離が所定の距離S以上の場合(S104:No)、定点位置Ppへ向かう制御を行う(S106)。すなわち、この場合、定点設定部241は、定点位置Ppを変更しない。 When the distance from the current position Ps to the fixed point position Pp is equal to or greater than the predetermined distance S (S104: No), the
船体制御部24は、現在の船首方位Ψsと、目標方位Ψxとの偏角Ψdiffが、角度Ψth以上の場合(S102:No)、船首方位Ψsの調整を行う方位制御を実行する(S107)。 When the deflection angle Ψdiff between the current bow azimuth Ψs and the target azimuth Ψx is equal to or larger than the angle Ψth (S102: No), the
図10は、方位制御の概念を示す図である。図10(A)は、船首方位Ψsが目標方位Ψxと大きく異なっている例を示す図である。図10(B)は、船首方位Ψsを調整するための船舶10の航路を示す図である。図10において、船舶10(n)は、所定の位置(n)における船舶10を示す。 FIG. 10 is a diagram illustrating the concept of azimuth control. FIG. 10A is a diagram showing an example in which the heading azimuth ψs is significantly different from the target orientation ψx. FIG. 10B is a diagram illustrating a route of the
船舶10は、現在位置Psで前後進移動(その場回頭)することにより、船首方位Ψsを変更する。図10において、船舶10(1)の船首方位Ψsは、目標方位Ψxに対して反時計回りとなる方位となっている。すなわち、目標方位Ψxと船首方位Ψsとの偏角Ψdiffは、マイナスの角度となっている。船体制御部24は、マイナスの偏角Ψdiffの絶対値が所定の角度Ψthより大きい場合、舵40を左に切る推進方向の情報と、船舶10(1)を後進させる動力量の情報とを出力する。すると、船舶10は、調整航路902のように、マイナスの偏角Ψdiffが角度0度に近づくようにしながら後進する。その結果、偏角Ψdiffは、船舶10(1)の状態の偏角Ψdiffに比べて角度0度に近づく。そして、船体制御部24は、舵40を右に切る推進方向の情報と、船舶10(2)を前進させる動力量の情報とを出力する。すると、船舶10(2)は、調整航路903のように、マイナスの偏角Ψdiffをさらに角度0度に近づけるようにしながら前進する。その結果、偏角Ψdiffは、ほぼ0となる。すなわち、船首方位Ψsは、船舶10(3)に示すように、目標方位Ψxに一致する。 The
なお、船体制御部24は、偏角Ψdiffがプラスの角度であり、かつ偏角Ψdiffの絶対値が所定の閾値以上の場合、舵40を右に切る推進方向の情報と、船舶10を後進させる動力量の情報とを出力する。次に、船体制御部24は、舵40を左に切る推進方向の情報と、船舶10を前進させる動力量の情報とを出力する。 The
また、船体制御部24は、図10(B)に示す例では、後進する制御を先に行っているが、先に前進する制御を行っても構わない。 Further, in the example shown in FIG. 10B, the
以上のように、船舶10は、外乱の変化によって船首方位Ψsと目標方位Ψxとの偏角Ψdiffが大きくなった場合、その場で回頭することにより、定点位置Ppへの航路から大きく外れることを防ぐ。 As described above, when the declination Ψdiff between the bow azimuth Ψs and the target azimuth Ψx becomes large due to a change in disturbance, the
船体制御部24(定点設定部241)は、以上のステップS101〜S107を定期的に実行し、自動航行する。 The hull control unit 24 (fixed point setting unit 241) performs the above steps S101 to S107 periodically and performs automatic navigation.
次に、図11は、応用例1に係る船舶10の移動制御の概念を示す図である。 Next, FIG. 11 is a diagram illustrating a concept of movement control of the
以上の例では、方位Ψdは、外乱方位に対向するように設定されていたが、応用例1では、風向きに対向し、潮流に流される例を示すものである。 In the above example, the azimuth ψd is set to face the disturbance azimuth. However, the application example 1 shows an example of facing the wind direction and flowing in the tidal current.
図11(A)は、風の向きと対向するように船首を向け、潮流に沿って船舶10が移動する例を示す図である。図11(A)において、潮流ベクトルTidは、潮流の速度および方位を示す速度ベクトルである。風ベクトルWndは、風の方位および大きさを示す速度ベクトルである。 FIG. 11A is a diagram illustrating an example in which the
漁師は、目的の魚を探すために、所定の地点(例えば漁礁または瀬)を通過するように潮流に沿って船舶を移動させる流し釣りを行うことがある。漁師は、流し釣りにおいて、船首が風下に流れていかないように、船首を風上に立てるように操船を行う。 In order to search for a target fish, a fisherman may perform drift fishing that moves a ship along a tidal current so as to pass a predetermined point (for example, a reef or a set). The fisherman manipulates the boat so that the bow stands upwind so that the bow does not flow downwind.
そこで、応用例1に係る船舶10の船体制御部24は、図4に示す速度ベクトルMov2の方位Ψdを風ベクトルWndの方位に対向するように設定する。風ベクトルWndの方位は、センサ23の風向センサによって検出される。 Therefore, the
そして、定点設定部241は、定点設定部241は、図11(A)に示すように、現在位置Psを通り、かつ、潮流ベクトルTidの方位に平行な目標直線701を設定する。そして、定点設定部241は、目標直線701上であって、現在位置Psから潮流の下流側に所定の距離離れた定点位置Ppを設定する。なお、潮流ベクトルTidの方位は、センサ23に備えられる潮流計によって求められる。 Then, the fixed
すると、船舶10は、船首方位Ψsを風ベクトルWndの方位に対向させながら、潮流ベクトルTidの方位に逐次変更される定点位置Ppに沿って自動航行する。 Then, the
以上のように、船舶10は、船首を風上に立てるためのスパンカや平行移動するためのサイドスラスタといった機構を備えずとも、流し釣りを行うことができる。 As described above, the
なお、船舶10は、方位Ψdを潮流ベクトルTidの方位として設定し、目標直線701を風ベクトルWndの方位と平行になるように設定してもよい。 The
次に、図13は、応用例2に係る船舶10の移動制御の概念を示す図である。 Next, FIG. 13 is a diagram illustrating a concept of movement control of the
以上の例では、方位Ψdは、風向き若しくは潮流の方位又はこれらの組み合わせに対向するように設定されていたが、他の方位に設定されていてもよい。 In the above example, the azimuth Ψd is set to face the wind direction, the tidal current direction, or a combination thereof, but may be set to another direction.
図12(A)は、岸壁Quaに沿って、船舶10が自動航行する例を示す図である。図12(B)は、応用例2に係る船舶10の定点位置Ppおよび方位Ψdの設定を示す図である。 FIG. 12A is a diagram illustrating an example in which the
漁師は、目的の魚を探すために、岸壁に船首を向けながら岸壁に沿って移動するように操船することがある。 In order to search for a target fish, a fisherman may operate a ship to move along the quay with the bow facing the quay.
そこで、応用例2に係る船舶10の定点設定部241は、図12(B)に示すように、船舶10の船首から岸壁Quaまでの距離Dに基づいて、定点位置Ppを設定する。 Therefore, the fixed
具体的には、定点設定部241は、図12(B)に示すように、船首から船体中央までの長さを長さLsとし、岸壁Quaから距離Dおよび長さLsの合計距離N離れ、かつ現在の定点位置Ppから岸壁に平行な方位に距離M離れた点を定点位置Ppとして設定する。距離Dおよび長さLsは、例えば、ユーザから操作部25に入力される。さらに、ユーザは、方位Ψdを岸壁Quaに直交するように操作部25に入力する。そして、船体制御部24は、定点位置Ppに向かう移動制御を行う。 Specifically, as shown in FIG. 12B, the fixed
以上のように、船舶10は、定点位置Pp及び方位Ψdを設定するだけで、岸壁Quaに沿って自動航行できる。 As described above, the
また、船体制御部24は、自動航行中、予め記憶する海図と、GPSまたは超音波センサとを用いて、船首から岸壁Quaまでの距離Dを測位するように船舶10を制御することもできる。この場合、船体制御部24は、船首から岸壁Quaまでの距離Dが所定の距離以下となった場合、前進または後進して、岸壁Quaから離れる。 Moreover, the
次に、図13は、応用例3に係る船舶10の移動制御の概念を示す図である。 Next, FIG. 13 is a diagram illustrating a concept of movement control of the
図13(A)は、岸壁Quaの着桟点Dockに船舶10が着桟する例を示す図である。図13(B)は、応用例3に係る船舶10の定点位置Ppおよび目標方位Ψxの設定を示す図である。 FIG. 13A is a diagram illustrating an example in which the
応用例3に係る船舶10は、船首方位Ψsを岸壁Quaに平行にしながら、徐々に岸壁に近づくように、自動航行する。 The
まず、ユーザは、図13(A)に示す航路904の通り、船舶10(33)に示す位置まで手動操船すると、操作部25に着桟したい着桟点Dockを海図上で入力する。また、ユーザは、岸壁Quaと平行になるように方位Ψdを操作部25に入力する。 First, when the user manually maneuvers to the position shown in the ship 10 (33) as shown in the
定点設定部241は、図13(B)に示すように、測位部22を用いて、現在位置Psを求める。そして、定点設定部241は、現在位置Psと着桟点Dockとを結ぶ目標直線702を設定する。 The fixed
次に、定点設定部241は、目標直線702上に、定点位置Ppを設定する。 Next, the fixed
定点位置Ppは、図13(B)に示すように、目標直線701上で、着桟点Dockから所定の距離T離れた点に設定される。 As shown in FIG. 13B, the fixed point position Pp is set at a point on the target
そして、船体制御部24は、定点位置Ppに向かうように、動力源30および舵制御部27に制御情報を出力する。 And the
定点設定部241は、現在位置Psが定点位置Ppに所定の距離Uまで近づくと、新たな定点位置Pp'を設定する。 When the current position Ps approaches the fixed point position Pp to the predetermined distance U, the fixed
新たな定点位置Pp'は、目標直線702上で、着桟点Dockから所定の距離T'離れた点に設定される。距離T'は、例えば距離Tの0.7倍である。 The new fixed point position Pp ′ is set to a point on the target
なお、新たな定点位置Pp'を設定するトリガとなる距離U'も、距離Uの例えば0.7倍の値が設定されることが望ましい。 It is desirable that the distance U ′ serving as a trigger for setting a new fixed point position Pp ′ is set to a value that is, for example, 0.7 times the distance U.
すると、船舶10の速度は、岸壁Quaに近づくにつれて、低下する。 Then, the speed of the
以上のように、船舶10は、定点位置Ppを急激に岸壁Quaに近づけない。すなわち、船舶10は、岸壁Quaに緩やかに近づくことができる。 As described above, the
また、着桟点Dockまでの自動航行中に、センサ23の超音波センサで船体から岸壁Quaまでの距離を測位すれば、船舶10は、さらに岸壁Quaに緩やかに近づくことができる。 Further, if the distance from the hull to the quay Qua is measured by the ultrasonic sensor of the
なお、上述の説明では、移動体として船舶を例に示したが、特定方向への推進力のみを備える水上もしくは水中を移動する移動体(例えば、水陸両用車、水上バイク等)にも、上述の構成および処理を適用することができる。 In the above description, a ship is shown as an example of a moving body. The configuration and processing of can be applied.
また、上述の説明では、各機能部は、ハードウェアである例を示したが、測位部22、船体制御部24、動力制御部26、および舵制御部27は、ソフトウェアでも実現可能である。すなわち、これら機能部の処理をプログラム化して記憶媒体に記憶しておき、演算器(コンピュータ等)で当該船体制御のプログラムを読み出して実行することで上述の処理を実現することが可能である。 In the above description, each functional unit is an example of hardware. However, the
10…船舶
20…船体制御装置
21…アンテナ
22…測位部
23…センサ
24…船体制御部
25…操作部
26…動力制御部
27…舵制御部
30…動力源
31…プロペラ
40…舵
240…外乱方位推定部
241…定点設定部DESCRIPTION OF
Claims (15)
前記移動体を移動させる外乱の方向を推定する外乱方向推定手段と、
前記移動体の向いている方向を検出する移動体方向検出手段と、
前記移動体の位置を検出する位置検出手段と、
前記移動体が留まるべき位置である定点位置を設定する位置設定手段と、
前記移動体方向検出手段で検出した移動体の向いている方向が前記外乱方向推定手段で推定した外乱の方向に対向し、かつ前記位置設定手段で設定した定点位置に前記移動体が留まるように、前記推進力発生部および前記移動方向調整部を制御する制御手段と、
前記定点位置を逐次変更する変更手段と、
を備える移動体制御装置。A moving body control device comprising a propulsive force generating section for propelling a moving body in a specific direction, and a moving direction adjusting section for adjusting a direction of movement by the propulsive force in the moving body,
Disturbance direction estimating means for estimating the direction of disturbance for moving the moving body;
A moving body direction detecting means for detecting a direction in which the moving body is facing;
Position detecting means for detecting the position of the moving body;
Position setting means for setting a fixed point position that is a position where the moving body should stay;
The moving body detected by the moving body direction detecting means faces the direction of the disturbance estimated by the disturbance direction estimating means, and the moving body stays at a fixed point position set by the position setting means. , A control means for controlling the propulsive force generating unit and the moving direction adjusting unit;
Changing means for sequentially changing the fixed point position;
A moving body control apparatus comprising:
前記変更手段は、前記位置検出手段が検出した移動体の位置と、前記定点位置との距離が第1の所定の距離未満の場合、前記定点位置を変更する
移動体制御装置。The moving body control device according to claim 1,
The changing means changes the fixed point position when the distance between the position of the moving object detected by the position detecting means and the fixed point position is less than a first predetermined distance.
前記移動体の移動する速度を検出する速度検出手段を備え、
前記変更手段は、前記速度検出手段が検出した速度が所定の速度未満の場合、前記定点位置を変更する
移動体制御装置。The moving body control device according to claim 1,
Comprising a speed detecting means for detecting a moving speed of the moving body;
The changing means changes the fixed point position when the speed detected by the speed detecting means is less than a predetermined speed.
前記変更手段は、所定時間毎に前記定点位置を変更する
移動体制御装置。The moving body control device according to claim 1,
The change means changes the fixed point position every predetermined time.
前記変更手段は、前記移動体が移動すべき目標経路を受け付け、前記目標経路上に前記定点位置を変更する
移動体制御装置。The mobile control device according to any one of claims 1 to 4,
The change means receives a target route on which the moving body should move, and changes the fixed point position on the target route.
前記外乱は、前記移動体を移動させる風及び潮流であり、
前記制御手段は、前記移動体方向検出手段で検出した移動体の向いている方向が風の方向に対向するように前記推進力発生部および前記移動方向調整部を制御する
移動体制御装置。It is a moving body control apparatus in any one of Claim 1 thru | or 5, Comprising:
The disturbance is wind and tidal currents that move the moving body,
The said control means controls the said thrust generation part and the said moving direction adjustment part so that the direction which the moving body detected by the said moving body direction detection means faces the direction of a wind The moving body control apparatus.
前記外乱は、前記移動体を移動させる風及び潮流であり、
前記制御手段は、前記移動体方向検出手段で検出した移動体の向いている方向が潮流の方向に対向するように前記推進力発生部および前記移動方向調整部を制御する
移動体制御装置。It is a moving body control apparatus in any one of Claim 1 thru | or 5, Comprising:
The disturbance is wind and tidal currents that move the moving body,
The said control means controls the said thrust generation part and the said movement direction adjustment part so that the direction which the mobile body detected by the said mobile body direction detection means faces the tidal current direction The mobile body control apparatus.
前記制御手段は、前記移動体の移動の目標となる目標物を受け付け、前記目標物の向きに応じて前記移動体方向検出手段で検出した移動体の向いている方向を制御する
移動体制御装置。It is a moving body control apparatus in any one of Claim 1 thru | or 7, Comprising:
The control means receives a target as a target of movement of the moving body, and controls the direction in which the moving body is detected detected by the moving body direction detecting means according to the direction of the target. .
前記制御手段は、前記移動体の向いている方向が前記目標物の存在する方向となるように制御する
移動体制御装置。It is a moving body control device according to claim 8,
The said control means is controlled so that the direction which the said mobile body faces turns into the direction where the said target exists.
前記変更手段は、前記目標物の存在する方向と直交する方向に位置し、かつ前記目標物との距離が第2の所定の距離に位置する位置に前記定点位置を変更する
移動体制御装置。It is a moving body control device according to claim 9,
The moving means is configured to change the fixed point position to a position located in a direction orthogonal to the direction in which the target is present and a distance from the target is a second predetermined distance.
前記制御手段は、前記移動体の向いている方向が前記目標物の存在する方向と直交するように制御する
移動体制御装置。It is a moving body control device according to claim 8,
The said control means is controlled so that the direction which the said mobile body faces is orthogonal to the direction where the said target exists.
前記変更手段は、前記目標物の存在する方向に位置し、かつ前記目標物との距離が第3の所定の距離に位置する位置に前記定点位置を変更する
移動体制御装置。The mobile control device according to claim 11,
The moving means is configured to change the fixed point position to a position located in a direction in which the target is present and a distance from the target is a third predetermined distance.
前記制御手段は、前記移動体方向検出手段が検出した移動体の向いている方向と前記外乱方向推定手段が推定した外乱の方向との偏角が所定の角度以上となった場合、前記移動体の向いている方向を前記外乱の方向に対向させる制御のみを行う
移動体制御装置。It is a moving body control apparatus in any one of Claims 1 thru | or 12, Comprising:
When the deviation angle between the direction of the moving body detected by the moving body direction detecting means and the disturbance direction estimated by the disturbance direction estimating means is equal to or greater than a predetermined angle, the control means A moving body control device that performs only control to make the direction in which the head is facing the direction of the disturbance.
前記移動体を移動させる外乱の方向を推定する外乱方向推定ステップと、
前記移動体の向いている方向を検出する移動体方向検出ステップと、
前記移動体の位置を検出する位置検出ステップと、
前記移動体が留まるべき位置である定点位置を設定する位置設定ステップと、
前記移動体方向検出ステップで検出した移動体の向いている方向が前記外乱方向推定ステップで推定した外乱の方向に対向し、かつ前記位置設定ステップで設定した定点位置に前記移動体が留まるように、前記推進力発生部および前記移動方向調整部を制御する制御ステップと、
前記定点位置を逐次変更する変更ステップと、
からなる移動体制御方法。A moving body control method for controlling the moving body, comprising: a propulsive force generating section for propelling the moving body in a specific direction; and a moving direction adjusting section for adjusting a moving direction by the propulsive force,
A disturbance direction estimating step of estimating a direction of disturbance for moving the moving body;
A moving body direction detecting step for detecting a direction in which the moving body is facing;
A position detecting step for detecting a position of the moving body;
A position setting step for setting a fixed point position where the moving body should stay;
The moving body detected in the moving body direction detecting step faces the direction of the disturbance estimated in the disturbance direction estimating step, and the moving body stays at the fixed point position set in the position setting step. A control step for controlling the propulsion force generation unit and the movement direction adjustment unit;
A changing step of sequentially changing the fixed point position;
A moving body control method comprising:
前記移動体を移動させる外乱の方向を推定する外乱方向推定ステップと、
前記移動体の向いている方向を検出する移動体方向検出ステップと、
前記移動体の位置を検出する位置検出ステップと、
前記移動体が留まるべき位置である定点位置を設定する位置設定ステップと、
前記移動体方向検出ステップで検出した移動体の向いている方向が前記外乱方向推定ステップで推定した外乱の方向に対向し、かつ前記位置設定ステップで設定した定点位置に前記移動体が留まるように、前記推進力発生部および前記移動方向調整部を制御する制御ステップと、
前記定点位置を逐次変更する変更ステップと、
を実行する移動体制御プログラム。A moving body control program executed by a moving body control device for controlling the moving body includes a propulsive force generating section for propelling the moving body in a specific direction and a moving direction adjusting section for adjusting a moving direction by the propelling force. Because
A disturbance direction estimating step of estimating a direction of disturbance for moving the moving body;
A moving body direction detecting step for detecting a direction in which the moving body is facing;
A position detecting step for detecting a position of the moving body;
A position setting step for setting a fixed point position where the moving body should stay;
The moving body detected in the moving body direction detecting step faces the direction of the disturbance estimated in the disturbance direction estimating step, and the moving body stays at the fixed point position set in the position setting step. A control step for controlling the propulsion force generation unit and the movement direction adjustment unit;
A changing step of sequentially changing the fixed point position;
A moving body control program for executing.
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